工業(yè)級應(yīng)用, 小批量終端應(yīng)用
選擇使用尼龍粉末燒結(jié)打印技術(shù)的您,可能是基于下列理由:
常見應(yīng)用類型有:薄殼、卡扣件、功能性零部件。
強度與特征兼具的功能性零件:因為尼龍具備良好的韌性、高抗沖擊性和耐磨性,因此在需要同時保有細小特征以及零件強度時,尼龍粉末燒結(jié)就會是一個很好的選擇。
輕量化、晶格化設(shè)計:因為尼龍能同時保有較輕的重量、較少的材料使用量,以及同樣的強度,因此尼龍粉末燒結(jié)可謂輕量化設(shè)計應(yīng)用的佼佼者。
(功能性零部件)
(薄殼)
(輕量化設(shè)計)
(特殊設(shè)計)
(卡扣件)
我們使用的機種為HP 3D的MJF制程(Multi Jet Fusion 多射流熔融),比起一般較常見的SLS(Selective Laser Sintering 選擇性激光燒結(jié)),特別之處在于利用密度極高的陣列式噴嘴和熱噴墨技術(shù),每次陣列式噴嘴單程移動一次時,就能夠快速地打印完成一層,比起SLS快5-10倍。
以MJF尼龍粉末燒結(jié)制程,呈現(xiàn)出的表面會是灰黑色、均勻的麻點狀:
為了讓模型制作的成果能夠更符合您的期待,下面要為大家介紹在設(shè)計建模以及代工溝通時,需要注意的事項。
(* 注意:下面事項適用于大部分模型,實際情況仍依模型形狀會有所不同,若不確定您該怎么做,歡迎聯(lián)系我們,將有專人與您討論。)
準備3D檔案的流程
從模型的設(shè)計開始,可以自行3D建模;或是當您有實體物品時,可以選擇逆向掃描取得圖檔。接著,您需要將檔案輸出成3D打印切層軟件可以接受的格式:
尼龍粉末燒結(jié)制程,僅能接受STL檔案格式;輸出時,需要特別注意網(wǎng)格分辨率的調(diào)整,分辨率太低會導(dǎo)致印出來會有明顯的格紋,分辨率太高可能會讓檔案太大甚至軟件跑不動唷!
(圖說:左-成品,中-STL高分辨率過高,右-STL分辨率過低)
●模型目的與需求
3D打印最重要的是要達到您制作這個模型的目的,尼龍粉末燒結(jié)制程常見的需求如下:
(1) 功能確認:尼龍粉末技術(shù)最主要的特色是可以打印出既細致又保有強度的工件,比起其他技術(shù),更有韌性,可以經(jīng)得起一定程度的反覆測試與卡扣;另外,此種技術(shù)的應(yīng)用時常會與其他零件配合組裝,因此,物件的成形極限與強度就變得格外重要。
下面是關(guān)于尼龍粉末燒結(jié)模型的一些注意事項:
◆公差約為+/-0.2-0.3 mm,最長邊則為0.3%(可能會依據(jù)實際模型幾何形狀而不同)
◆最小特征:建議在0.5mm以上較為安全
◆圓柱:直徑建議至少0.5mm(高度1mm)。
◆壁厚:厚度建議在0.7mm 以上較為安全。
◆孔洞:直徑建議至少0.5mm(深度1mm)。
◆字體最小6pt,間距最小0.5mm。
若要打印互相組裝的元件,建議單邊保留0.15~0.2mm空隙;若是球型關(guān)節(jié),則建議單邊保留0.35mm;若是50mm以上壁厚的物件則需要保留更多空隙。
(如孔洞內(nèi)需要組裝其他零件,則需要保留0.15~0.2mm空隙。)
(2) PA12本身的熱變形溫度(HDT@0.45MPa)為175°C,抗拉強度為48 MPa,抗彎強度為65 MPa,蕭氏硬度D為80,若需要更詳細的物理性能表,請來信洽詢
(3) 防水需求:尼龍粉末燒結(jié)的打印技術(shù),看起來表面平整,但實際上均勻布滿孔洞,并且尼龍材質(zhì)本身也具備較容易吸水的特性,如果想要做到不漏水,可以采取使用AMT化學(xué)蒸氣后處理的制程,提升防水性,同時讓表面變得更光滑。
(4) 需要特別注意的是MJF技術(shù)會有打印方向的問題,特別是在外觀的呈現(xiàn)上,朝上的打印面會讓邊緣顯得比較銳利、不夠圓潤,因此若是有外觀上的特殊要求面,請務(wù)必在來信時時與我司人員特別注明。
(圖左:打印朝下的面較為光滑)
(圖右:打印朝上的面則略為粗糙)
大物件拆件打印再組裝
當超過機器打印范圍時,必須在軟件中將模型拆件后分別進行打印再組裝,與上面提及組裝事項相同,會在打印時預(yù)留0.15-0.2mm的縫隙,進行組裝時才不會互相干涉。
HP Multi Jet Fusion最大設(shè)備的有效成型尺寸是380*284*380mm,一體化打印最大尺寸要在這個范圍內(nèi)。當超出單臺設(shè)備的有效成型體積時,雖然可以采取拆件組裝的方式,但是由于尼龍粉末材質(zhì)對于黏著劑的適性,比較沒有FDM的塑膠材質(zhì)這么好,因此仍然較不建議采取這個方式。
物件染黑需求
因為MJF的成品為灰黑色,并非純黑,如果您有特殊全黑需求,將為您采用SLS技術(shù)并會將模型染黑,下面是SLS的注意事項:
一般PA12的最小壁厚不建議小于0.4-0.5mm,如果是一體化打印,活動元件的空隙不建議小于0.4-0.5mm,如果不是一體化打印,而是打印后組裝的模型,配合面的預(yù)留空隙不建議小于0.2mm。
因為經(jīng)過染黑程序時會浸入高溫的染劑中,雖然尼龍的熱變形溫度較高,但若是物件壁厚較薄時,仍有變形的風險,請務(wù)必注意。
以上為使用尼龍粉末燒結(jié)技術(shù)基本的概念,適用于大部分模型,但實際情況仍依您的模型形狀可能有所不同。
關(guān)于代工打印,有任何問題,歡迎隨時與我們聯(lián)系,會有專人與您一對一討論。
讓我們一起將3D打印的優(yōu)點運用在您所需要的地方吧!可以直接電話聯(lián)系我們:0755-82953613
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